镀银粉煤灰制备及其在柔性导电膜中的应用

摘要

目的在粉煤灰表面镀银,以优化粉煤灰在柔性基体中的润湿性,提高其与柔性基体之间的界面结合力。方法首先对粉煤灰进行高温碱洗、粗化、敏化和活化预处理,随后进行化学镀银,通过研究镀液中硝酸银、氨水和甲醛用量等工艺参数,获得导电性能优异且镀层致密、均匀的镀银粉煤灰(简称Ag/FA)粉末。最后将导电性最佳的Ag/FA粉末作为中间填料,以液体硅橡胶为柔性基体,二甲苯为溶剂,制备三明治结构柔性导电膜。采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X-射线衍射仪(XRD)以及电阻率测试仪等设备,对不同影响因素下Ag/FA粉末与柔性导电膜的微观形貌、组成和导电性进行表征。结果研究结果显示,粉煤灰镀银最佳配方为:硝酸银10 g/L,氨水40 mL/L,甲醛40 mL/L,温度30℃,时间30 min。该工艺条件下,Ag/FA粉末的体积电阻率可达4.68×10^(-4)Ω·cm。当Ag/FA粉末在柔性硅胶膜中的质量分数为7.69%时,即可形成完整的导电通路;继续增加至25%时,三明治结构柔性导电膜的导电性优异,体积电阻率可达2.65×10^(-3)Ω·cm,可反复折叠、弯曲和拉伸。结论采用简单的化学镀银工艺可使粉煤灰表面导电功能化,改善其与柔性聚合物材料之间的结合力,开拓功能化粉煤灰在电磁屏蔽和柔性电子材料领域的应用。